Wahrhaftige «Rocket Science»: Aus der engen Zusammenarbeit mehrerer Unternehmen ging eine weltweit einzigartige Kugelstrahl-Umformmaschine hervor, die Bauteile für die Treibstofftanks der Trägerrakete Ariane 6 fertigt. Zahlreiche Siemens-Komponenten gewährleisten den reibungslosen Ablauf des anspruchsvollen Fertigungsprozesses.
Nach dem Erststart hat sich im März 2025 die nächste Ariane-Trägerrakete auf den Weg ins Weltall gemacht. Dazu benötigt sie mehr als 140 Tonnen Treibstoff aus Wasser- und Sauerstoff. Den Boden und Deckel der vier Treibstofftanks bilden sogenannte Domsegmente aus einer speziell für diesen Zweck hergestellten Aluminiumlegierung. Diese kuppelförmigen Bauteile zählen zu den am stärksten beanspruchten Teilen der Rakete und bestehen aus mehreren verschweissten Paneelen. Damit die Bauteile den hohen Belastungen während des kurzen Fluges ins All standhalten, müssen sie vor dem Verschweissen masshaltig und frei von Rissen und Eigenspannungen sein. Dies geschieht durch das sogenannte «Peen Forming» oder Kugelstrahlen. Bei diesem Umformprozess wird ein Bauteil – ähnlich dem klassischen Schmieden – durch den intensiven Beschuss mit unterschiedlich grossen Stahlkugeln in Form gebracht.

Kugelstrahlen ist ein sehr anspruchsvoller Prozess, erklärt Alexander Hoschka, Projektleiter bei MT Aerospace: «Die Kugeln werden mit Druckluft präzise und in exakt definierter Menge auf das Bauteil geschossen. Die Kunst ist es, alle Prozessparameter wie Durchflussmenge, Prozessdruck, Kugelgeschwindigkeit und Düsenführung entlang des Werkstücks im Griff zu haben. Da mit dem Fortschreiten der Umformung punktueller gestrahlt wird, müssen die Roboter den Strahl innerhalb von 0,1 Sekunden von der Werkstückoberfläche weg- und zurückbewegen.»
Digitale Bauteil-Zwillinge sichern die Qualität: Die Bauteile werden nach ihrer Fertigung gründlich geprüft. Um ihre Qualität jederzeit lückenlos nachweisen zu können, wird auf der von Nebumind entwickelten Datenbank von jedem Domsegment ein digitaler Zwilling abgelegt. Er enthält die Messdaten der unzähligen in der Maschine verbauten Sensoren und gibt Auskunft über alle Achsstellungen der Roboter. Sollten bei der externen Qualitätskontrolle Ungereimtheiten auftreten, lassen sich so alle Vorgänge exakt nachvollziehen. Die grosse Datenmenge soll zudem wertvolle Informationen für die Entwicklung künftiger Produkttypen liefern.Bald wird die nächste Ariane-6-Rakete die Erde verlassen und ihre Dienste im All tun. Viele weitere Weltraummissionen sollen folgen. Die Nachfrage nach Raketen-Startsystemen sei derzeit hoch, sowohl bei den institutionellen als auch bei den kommerziellen Kunden von MT Aerospace